AI駆動によるガラス基板の発展　グローバル大手が量産前の主導権争いを展開

AIの普及により、ハイパースケールデータセンター（AI Data Center, AI-DC）における新型光通信分野が急速に成長しています。このトレンドの中、「ガラス基板」は先端パッケージングの重要な材料として再び業界の焦点となり、半導体およびシステム統合技術の重要な発展方向となっています。

AIとCPOがガラス基板の再浮上を推進

近年、コパッケージ光技術（CPO, Co-Packaged Optics）の成熟に伴い、データ伝送は純粋な電気信号から電気・光統合アーキテクチャへと徐々に移行しています。ガラス基板は低信号損失、高平坦性、優れた熱安定性を備えているため、高速光電統合を支える理想的な材料と見なされています。これにより、市場はガラス基板の開発計画を再始動させ、さらに加速させています。

グローバルな競争環境において、各テクノロジー企業はガラス基板の商業化に向けた重要なポジションを争っています。SK hynix、LG、サムスンなどの韓国企業は、材料やプロセスサプライヤーとの提携を積極的に加速させています。SKは米国に生産ラインを配置し、インターポーザ（interposer）技術の開発に注力するなど、量産前の主導権を握る意図を示しています。

現在、業界が注目している大きな焦点は、「ガラスコア基板」と「ガラスインターポーザ」のどちらが先に量産に入るかという点です。

ガラスコア基板（Glass Core Substrate）：パッケージング全体の基礎構造として、高剛性と低熱膨張特性を備えており、大型パッケージングと高密度統合に有利です。

ガラスインターポーザ（Glass Interposer）：主にチップ間の高速信号伝送に使用され、従来の有機材料と比較してコスト削減の可能性が高いだけでなく、シグナルインテグリティと帯域幅のパフォーマンスにおいても優位性があります。

全体として、これら2つの技術ロードマップは並行して発展していますが、いずれもAIチップのパッケージング需要と密接に関連しています。

米韓日大手が事業展開を加速

2026年初頭に開催されたインターネプコン ジャパン（NEPCON JAPAN）でも、グローバル大手によるガラス基板の商業展開が見受けられました。

図：@semivision_twより引用

Intelは数年前からガラス基板技術の開発に投資しており、NEPCON Japan 2026では、同社の組み込みマルチダイインターコネクトブリッジ（Embedded Multi-die Interconnect Bridge, EMIB）パッケージング技術と統合された「厚芯」ガラス基板を展示し、関連分野での継続的な推進を示しました。

技術展示では、銅配線（Electrical Routing）と光導波路（Optical Waveguide）の両方が同一基板上に共存し、電気・光統合アーキテクチャを形成していることが確認できました。さらに、関連する展示では多層光導波路の設計も紹介されており、ガラス基板内の異なる水平層に光路を構築することで、光信号を3次元空間で伝送し、相互接続の密度と効率を向上させることが可能です。

業界では、将来的には光導波路がガラス基板に完全に埋め込まれ、高度に統合された光電コパッケージアーキテクチャへと向かうと広く予想されています。

図：DNP Integrated Report 2025より引用

日本企業も活発な動きを見せており、例えば大日本印刷株式会社（DNP）は、ガラス基板への光導波路の埋め込み技術開発に注力しています。その技術の方向性には、光導波路をガラス基板の内部に埋め込むこと、基板上にGPUと広帯域メモリ（HBM）を統合すること、そして内部の光路を通じてチップ間の高速光信号伝送を実現することが含まれています。

グローバル企業が投資を加速させる中、ガラス基板の量産スケジュールと技術の成熟度は、次世代半導体の競争環境に影響を与えるでしょう。

トップ画像：Intel公式提供